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初三物理内能的利用单元测试题

时间: 欣欣2 初三物理

  根据热力学第一定律,内能是一个状态函数。同时,内能是一个广延物理量,即是说两个部分的总内能等于它们各自的内能之和。

  初三物理内能的利用单元测试题

  一、选择题(每题4分,共36分)

  1.(2013,福建漳州)在四冲程汽油机工作过程中,将内能转化成机械能的冲程是(  )

  A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程

  2.柴油机压缩冲程中,汽缸中空气的温度、压强、体积的变化情况是(  )

  A.温度升高、压强减小、体积增大

  B.温度降低、压强减小、体积减小

  C.温度升高、压强增大、体积减小

  D.温度降低、压强减小、体积增大

  3.(2013,湖南岳阳)用铝壶在天然气灶上烧水的过程中(  )

  A.水的温度越高,水分子运动越剧烈

  B.是通过做功的方式改变水的内能

  C.铝的比热容比水小,铝的吸热能力比水强

  D.天 然气燃烧越充分,热值越大

  4.关于燃料燃烧时放出热量多少,下列说法正确的是(  )

  A.只与燃料的种类有关

  B.只与燃料的多少有关

  C.只与燃料是 否完全燃烧有关

  D.跟以上三种因素都有关

  5. 下列提高炉子效率的措施中,不正确的是(  )

  A.把煤磨成粉,用空气吹进炉膛

  B.把煤粒在炉膛里吹起来燃烧

  C.把炉子密封起来不与空气接触,尽量减小热量损失

  D.用各种方法加大受热面

  6.一台柴油机,一定质量的柴油完全燃烧时,放出了7.5×108 J的热量,其中有4.5×108J的能量以各种形式损失掉了,可知该柴油机的效率是(  )

  A.30% B.40% C.48% D.60%

  7.(2012,济南)如图14-1所示的国产“和谐号”动车进站前的减速过程分两个阶段进行:第一阶段采用“再生刹车”技术,这期间关闭动力,列车依靠惯性前行并带动发电机发电,速度从250 km/h减至90 km/h;第二阶段采用传统的“机械刹车”,速度从90 km/h不断减小直至停下来。国产“和谐号”动车在进 站前减速的整个过程中,发生的能量转化情况主要是(  )

  图14-1

  A.第一阶段:动能转化为电能;第二阶段:动能转化为内能

  B.第一阶段:电能转化为动能;第二阶段:动能转化为内能

  C.第一阶段:动能转化为电能;第二阶段:内能转化为动能

  D.第一阶段:电能转化为动能;第二阶段:内能转化为动能

  8. 据报道,一种新型太阳能公共卫生间落户北京,该卫生间的能源全部由位于顶部的太阳能电池板提供,它还能将多余的能量储存在蓄电池里。这种能量转化和储存的方式是(  )

  A.太阳能转化为内能,再转化为电能

  B.太阳能转化为电能,再转化为化学能

  C.太阳能转化为内能,再转化为化学能

  D.太阳能转化为电能,再转化为光能

  9.电动机通电后电动机带动其他机器运转,一段时间后, 电动机的外壳就会变得烫手,则下列关于能的转化和守恒的说法中正确的是( )

  A.电能全部转化为机械能,总的能量守恒

  B.电能一部分转化为机械能,另一部分转化为内能,总的能量守恒

  C.电能全部转化为内能,内能守恒

  D.电能转化为机械能和内能,机械能守恒

  二、填空题(每空3分,共24分)

  10.火箭常用液态氢做燃料,是因为液态氢的热值 ; 所需的液态氢的体积 ,便于储存和运输。

  11.(2013,江苏扬州)如图14-2表示的是汽油机的 做功冲程;在压缩冲程中,是通过 做功方式增加气体内能的。

  图14-2

  12.(2013,江苏徐州)科学家设想把一种多酚乙烯聚合物涂料刷到屋顶上,在阳光照射下涂料正面温度高背面温度低,利用温度差就可以发电。这种发电方式是将 太阳能转化为 内能,再 转化为电能。

  13.汽油的热值为4.6×107J/kg,现有汽油2 kg,选其中一半完全燃烧,放出的热量是

  4.6×107J,剩余汽油的热值是 4.6×107J /kg。

  三、实验题(10分)

  14. (2012,江苏无锡)为比较酒精和碎纸片这两种燃料的热值,小明采用如图14-3所示的装置进行实验:他将一定质量的酒精和碎纸片分别放入两个燃烧皿中,点燃它们,分别给装有质量相等的水的两个相同烧杯加热,直至酒精和碎纸片完全燃烧。

  (1)小明设计了一张记录实验数据的表格,其中①②两项内容漏写了,请你帮他补充完整。(2)实验后小明根据实验数据利用公式Q=cm t算出了水吸收的热量,结合“10 g酒精”这一数据,算出了酒精的热值,算出的酒精热值是否可靠?说明理由 。

  图14-3

  温度

  燃料 加热前水温/℃ ①

  10 g酒精

  ② 10克碎纸片

  四、计算题(每题15分,共30分)

  15.(2013,辽宁营口)随着生活条件的改善,小明家住上了新楼房,新楼使用的是天然气。小明想:将一壶水烧开究竟需要多少天然气呢?他通过实践收集如下数据:水壶里放入

  2 000 cm3、20℃的水,大火加热直至沸腾。又在物理书中查到天然气热值为8×107 J/m3。[气压为1标准大气压;c水=4.2×103J/(kg•℃)]

  (1)烧开这壶水,水需要吸收多少热量?

  (2)如果小明家天然气炉具的效率是40%,烧开这壶水,需要燃烧多少m3的天然气?

  16.(2013,湖北宜昌 实际应用题)“五一”假期,小明一家驾车外出旅游。当汽车以108 km/h的速度在高速公路上匀速直线行驶时,汽车受到的阻力是整车重的0.08倍,效率为4O%。已知汽车整车质量为1 375 kg,油箱容积为50 L。(汽油热值q=3.3×107J/L,g=10 N/kg)

  (1)这时汽车牵引力做功的功率是多少?

  (2)该车加满一箱汽油,按照以上速度最多可以匀速直线行驶多远的路程?

  初三物理内能的利用单元测试题参考答案

  1. C

  2. C 点拨:在汽油机压缩冲程中,汽油和空气的总量不变,活塞上移压缩汽油和空气的混合物,体积减小、压强增大,将机械能转化为内能,使混合物的内能增加、温度升高.

  3. A 点拨:水的温度越高,水分子运动越剧烈,故A正确;烧水的过程是通过热传递的方式改变水的内能,故B错误;铝的比热容比水小,铝的吸热能力比水弱,故C错误;热值由燃料本身决定, 与是否充分燃烧无关,故D错误;故选A。

  4. D

  5. C 点拨: 要提高炉子的效率,需要使燃料充分燃烧,并且尽量减少能量的损失。A和B都在炉子里鼓风,增加空气供 给量可以增大可燃物与氧气的接触面积,可以促进可燃物的燃烧,使煤充分燃烧,所以A、B方法是正确的。把炉子密封起来不与空气接触,尽量减小热量损失,这 样会使煤不能燃烧,因此不能提高炉子的效率,所以C说法不正确 。增大受热面可以减少能量的损失,以提高燃料的利用率,所以D说法正确。故选C。

  6. B 点拨:柴油机有效利用的能量为:E有用=7.5×108J-4.5×108J=3.0×108J

  该柴油机的效率为:

  7. A 点拨:(1)第一阶段减速过程中,由于速度变小,所以动能变小,由于继续行驶并带动发电机发电,故 将一阶段动能转化为电能.(2)列车在第二阶段机械制动过程中,列车的质量不变,其速度减小,其动能减小,故其所具有的机械能减小,据摩擦生热知,该过程中减小机械能转化成了内能。故选A。

  8. B 点拨: 太阳能电池把太阳能直接转化为电能,再将电能用蓄电池储存起来,即把电能再转化为化学能,因此B项正确。

  9. B

  10. 大;小

  11. 做功;做功 点拨:由题图可知两气门都关闭,活塞向下运动,表示的是做功冲程;在压缩冲程中,是通过做功的方式增加气体内能的。

  12.太阳;内

  13. 4.6×107;4.6×107

  点拨: 汽油完全燃烧放出的热量为:Q=mq=1kg×4.6×107J/kg=4.6×107J,燃料的热值是燃料本身的性质,不会随着质量的改变而改变,故汽油质量变少后,剩余汽油的热值不变,仍为4.6×107J/kg。

  三、14. (1)①加热后的水温/℃;②10g碎纸片;(2)不可靠;酒精完全燃烧放出的热量不能被水全部吸收。

  方法规律(1)①需要记录加热前后水的温度,用来计算水吸收的热量;②根据控制变量法的思想,酒精和碎纸片的质量必须相等;(2)酒精完全燃烧放出的热量不能被水全部吸收,故算出的酒精热值要小于 其真实值。

  四、15. 解:(1)m=ρV=1.0 g/cm3×2000 cm3=2 000 g=2 kg

  水吸收的热量:Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×2 kg×(100℃-20℃)=6.72×105J

  ( 2)

  由Q放=qV,得

  16. 解:汽车的重力为:G=mg=1 375 kg×10 N/kg=13 750 N,

  汽车受到的阻力是整车重的0.08倍,即f=0.08 G=0.08×13 750 N=1 100 N,

  汽车做匀速运动,则F=f=1100 N,

  v=108 km/h=30 m/s,

  汽车牵引力做功的功率为:

  (2)汽油完全燃烧放出的热量为:Q放=qv=3.3×107J/L×50 L=1.65×109J,

  而汽车的效率为4O%,而W总=Q放=1.65×109J,

  则牵引力做的有用功为:W有用=ηW总=40%×1.65×109J=6.6×108J

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